KR20210073991A - 공기조화기 - Google Patents

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KR20210073991A
KR20210073991A KR1020190164870A KR20190164870A KR20210073991A KR 20210073991 A KR20210073991 A KR 20210073991A KR 1020190164870 A KR1020190164870 A KR 1020190164870A KR 20190164870 A KR20190164870 A KR 20190164870A KR 20210073991 A KR20210073991 A KR 20210073991A
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KR1020190164870A
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류병진
하태규
정청우
차우호
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는, 실내열교환기를 포함하는 다수의 실내기; 및 상기 다수의 실내기로부터 연장되는 실내액관과 실내기관에 병렬로 연결되는 다수의 실외기를 포함할 수 있다. 그리고 각각의 실외기는, 냉매를 압축시키는 압축기; 상기 압축기로부터 토출되는 압축냉매를 가이드하는 토출관; 상기 토출관과 연결되며, 상기 압축냉매를 실외열교환기 또는 상기 실내열교환기로 유동하도록 절환되는 사방밸브; 상기 토출관으로부터 분지되어 상기 실외열교환기의 일측에 구비되는 유동관으로 연장되는 핫가스관; 및 상기 유동관으로부터 상기 실내액관이 결합되는 액관밸브로 연장되는 실외액관을 포함할 수 있다.

Description

공기조화기{Air conditioner}
본 발명은 공기조화기에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 압축기, 실외열교환기, 팽창기구 및 실내 열교환기를 포함하는 냉동 사이클을 이용하여 실내를 냉방 또는 난방시키는 장치이다.
상기 공기조화기가 냉난방 겸용 공기조화기로 구성되는 경우, 냉방운전 또는 난방운전에 따라 압축기에서 압축된 냉매의 유동 방향을 전환해주는 사방밸브를 포함할 수 있다.
냉방운전시 압축기에서 토출된 냉매는 사방밸브를 통과하여 실외열교환기로 유동을 하고, 여기서 상기 실외열교환기는 응축기 역할을 한다. 그리고 실외열교환기에서 응축된 냉매는 팽창기구에서 팽창된 후, 실내열교환기로 유입된다. 여기서, 실내열교환기는 증발기 역할을 하고, 상기 실내열교환기에서 증발된 냉매는 다시 사방밸브를 통하여 상기 압축기로 유입된다.
한편, 난방운전시 상기 실내열교환기는 응축기 역할을 한다. 그리고 상기 실외열교환기는 증발기 역할을 한다,
상기 공기조화기는 운전 중 증발기로 작동하는 열교환기의 표면에 물이 생성될 수 있다. 일례로, 냉방 운전의 경우 실내열교환기의 표면에 생성될 수 있으며, 난방운전의 경우 실외열교환기의 표면에 생성될 수 있다.
상기 난방운전시 실외열교환기 표면에 생성된 물(“응축수”)은 실외 환경에 따라 결빙될 수 있다. 일례로, 실외온도가 0도씨 미만으로 낮은 경우, 상기 실외열교환기 표면에는 대기 중의 수증기가 응축 동결되어 서리 상태로 부착되는 현상(이하, “착상” 또는 “적상”)이 발생할 수 있다. 이러한 현상은 실외열교환기에서 원활한 공기의 흐름과 열교환을 방해하게 되므로 난방성능이 저하될 수 있다. 따라서, 상기 공기조화기는 상기한 서리를 제거하기 위해 제상운전(defrosting operation)을 수행할 수 있다.
한편, 종래 다수의 실외기(또는 실외유닛)을 연결한 VRF(Variable Refrigerant Flow) 공기조화기는, 난방운전 중 어느 실외기에 상술한 착상이 발생하는 경우, 각각의 실외기 별로 착상의 발생여부는 관계없이 전체 실외기가 응축기로 작동하도록 사방밸브를 절환시킬 수 있다. 그리고 이때, 실내팬을 오프(OFF)시켜 제상운전을 수행할 수 있다.
이와 같은 제상운전 방식은, 연결된 모든 실내기의 난방운전을 정지하게 하는 문제가 있다. 따라서, 난방 정지기간 중 실내온도 하락에 따라 난방 약에 대한 문제가 있다.
한편, 단일의 실외기에 다수의 열교환기를 구비하는 경우 난방운전을 유지하기 위한 제상운전이 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0088377호 (공개일자: 2010년 08월 09일, 선행문헌 1)에 개시된다.
상기 선행문헌 1은, 하나의 실외기(또는 실외유닛)에 상하로 배치된 복수의 실외열교환기가 구비된 경우, 각각의 실외열교환기가 순차적으로 제상운전을 수행할 수 있는 기술을 공개한다. 이에 의하면, 일부 실외열교환기가 제상운전을 수행할 때, 나머지 제상운전을 수행하지 않는 실외열교환기는 연속적인 난방운전이 가능하도록 증발기 작동을 유지할 수 있다.
구체적으로, 상기 선행문헌 1에는, 압축기에서 압축된 고압의 냉매(“핫가스”) 중 일부가 제상운전을 수행하는 각각의 실외열교환기로 바이패스되도록 구성되는 핫가스 배관을 포함한다. 그리고 제상운전을 수행하지 않는 실외열교환기에는, 실내열교환기 및 팽창밸브를 통과한 냉매가 유동하도록 유로를 구성한다.
그러나 상술한 선행기술문헌은 아래와 같은 문제가 있다.
첫째, 상부와 하부에 각각 배치되는 실외열교환기에서 제상운전을 수행할 경우, 상부 실외열교환기의 제상운전 시 증발기로 여전히 사용되는 하부 실외열교환기에 상기 상부 실외열교환기에서 흘러내리는 제상수가 누적 및 결빙되는 문제가 있다. 이에 의하면, 실외팬 오프(Off)에 따라 필요한 양만큼의 흡입량 확보가 어려워지기 때문에 충분한 난방열량을 확보할 수 없는 문제가 있다.
둘째, 실외열교환기가 열(Column)별로 분리된 다수의 열교환기로 구비되는 경우, 일부 열의 열교환기에 대한 제상운전 실시 시 제상운전에 이용되어야 하는 열량이 접촉된 핀 또는 근접한 열의 열교환기로 전달되어 불완전한 제상운전이 수행되는 문제가 있다. 이 경우 또한, 실외팬 오프(Off)에 따라 필요한 양만큼의 흡열량 확보가 어려워 지기 때문에 충분한 난방열량을 확보할 수 없는 문제가 있다.
셋째, 따라서, 기존 연속난방 기술이 적용된 단일의 실외기(또는 실외유닛)가 복수 개로 연결되는 경우에도, 불완전 제상 및 난방성능 부족 문제가 발생할 수 있다.
여기서, 복수 개의 실외기가 연결된다는 것은, 실내기로부터 연장되는 실내액관 및 실내기관에 공통적으로 각각의 실외기가 연결(또는 접속)되도록 설치하는 것으로 이해할 수 있다.
넷째, 각각의 실외기(또는 실외유닛) 별로 제상운전시 연속적인 난방이 가능하더록 구비된다 하더라도 상기 불완전 제상 및 난방성능 부족 문제를 해결하기 어렵기 때문에, 상기 복수 개의 실외기 중 일부 실외기(또는 실외유닛)의 제상운전 시, 연결된 전체 실외기(또는 실외유닛)가 제상운전을 수행할 수 밖에 없다. 이에 따라, 상대적으로 제상운전이 필요없는 실외기에 대한 제상운전의 실시로 불필요한 에너지 소모를 발생시키는 문제가 있다. 더하여, 모든 실내기(또는 실내유닛)의 난방운전도 정지하는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 상기한 문제를 해결하기 위한 공기조화기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 여러 대의 실외기(또는 실외유닛)가 공통의 실내액관 및 실내기관에 연결된 공기조화기에서, 제상운전에도 불구하고 연속적인 난방운전을 수행할 수 있는 공기조화기를 제공하는 것이다. 특히, 각각의 실외기(또는 실외유닛) 별로 제상운전을 수행할 수 있으며, 동시에 제상운전을 수행하지 않는 실외기는 난방운전을 유지할 수 있는 공기조화기를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는, 실내열교환기를 포함하는 다수의 실내기; 및 상기 다수의 실내기로부터 연장되는 실내액관과 실내기관에 병렬로 연결되는 다수의 실외기를 포함할 수 있다.
그리고 각각의 실외기는, 냉매를 압축시키는 압축기; 상기 압축기로부터 토출되는 압축냉매를 가이드하는 토출관; 상기 토출관과 연결되며, 상기 압축냉매를 실외열교환기 또는 상기 실내열교환기로 유동하도록 절환되는 사방밸브; 상기 토출관으로부터 분지되어 상기 실외열교환기의 일측에 구비되는 유동관으로 연장되는 핫가스관; 상기 유동관으로부터 상기 실내액관이 결합되는 액관밸브로 연장되는 실외액관; 상기 사방밸브로부터 상기 실내기관이 결합되는 기관밸브로 연장되는 실내연결배관; 상기 핫가스관에 설치하는 핫가스밸브; 및 상기 유동관에 설치하는 실외팽창밸브를 포함할 수 있다.
또한, 상기 다수의 실외기 중 어느 하나의 실외기가 제상운전을 수행하는 경우, 상기 제상운전을 수행하는 실외기는, 상기 실외팽창밸브를 폐쇄하고, 상기 핫가스밸브를 개방할 수 있다.
또한, 상기 제상운전을 수행하지 않는 나머지 실외기는 난방운전을 유지할 수 있다,
또한, 상기 실외기는, 상기 압축기의 흡입측에 연결되는 어큐뮬레이터; 상기 사방밸브로부터 상기 어큐뮬레이터로 연장되는 어큠관; 상기 실내연결배관으로부터 분지되어 상기 어큐뮬레이터로 연장되는 바이패스관; 및 상기 바이패스관과 연통되며, 상기 어큐뮬레이터로부터 상기 실외액관의 패스 합지점으로 연장되는 패스관을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 어큐뮬레이터는, 상기 바이패스관을 통해 유입된 바이패스 냉매와 상기 어큠관을 통해 유입된 냉매를 열교환시킬 수 있다.
또한, 상기 실외기는 상기 패스관에 설치하는 패스밸브를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 패스밸브는 상기 패스관으로 유입되는 열교환된 상기 바이패스 냉매의 유량을 조절할 수 있다.
또한, 상기 다수의 실외기 중 어느 하나의 실외기가 제상운전을 수행하는 경우, 상기 제상운전을 수행하는 실외기는, 상기 패스밸브를 개방하고, 상기 실외팽창밸브를 폐쇄할 수 있다.
또한, 상기 실외액관으로 유입되는 냉매는, 상기 실내액관을 통하여 상기 제상운전을 수행하지 않는 나머지 실외기로 유입될 수 있다.
또한, 상기 실외기는 상기 패스밸브와 상기 패스 합지점의 사이에 위치하도록 상기 패스관에 설치하는 체크밸브를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 체크밸브는 상기 패스 합지점으로 향하는 냉매의 유동만을 허용할 수 있다.
또한, 상기 어큐뮬레이터는, 내부공간을 형성하는 케이스; 상기 내부공간과 연통되도록 상기 케이스에 형성되며, 상기 어큠관이 결합되는 어큠관연결부; 상기 내부공간에 위치하며, 기상 냉매를 유입하여 상기 압축기의 흡입측으로 가이드하는 가이드관; 상기 가이드관의 외주면을 다수 회 권취하도록 연장되는 패스연장관; 및 상기 패스연장관의 일 단부로부터 상기 케이스를 관통하도록 연장되며, 상기 배이패스관이 결합되는 바이패스관연결부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 어큠관에 의해 상기 내부공간으로 유입된 냉매와 상기 패스연장관을 통과하는 바이패스 냉매가 열교환할 수 있다.
또한, 상기 바이패스 냉매는 상기 내부공간으로 유입된 냉매와 열교환에 의해 응축될 수 있다.
또한, 상기 어큐뮬레이터는 상기 패스연장관의 타 단부로부터 상기 케이스를 관통하도록 연장되며, 상기 패스관이 결합되는 패스관연결부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 어큐뮬레이터는 상기 내부공간의 상부를 구획하여 리시버를 형성할 수 있다.
또한, 상기 다수의 실외기는, 제 1 실외기 및 제 2 실외기를 포함하며, 상기 실내액관은 상기 제 1 실외기의 액관밸브와 상기 제 2 실외기의 액관밸브에 각각 연결되며, 상기 실내기관은 상기 제 1 실외기의 기관밸브와 상기 제 2 실외기의 기관밸브에 각각 연결될 수 있다.
또한, 상기 제 1 실외기의 실외열교환기 및 상기 제 2 실외기의 실외열교환기가 모두 증발기로 작동하는 경우, 상기 제 2 실외기가 제상운전에 돌입할 때, 상기 제 2 실외기의 패스관을 유동하는 바이패스 냉매는, 상기 제 1 실외기의 실외액관으로 유입될 수 있다.
본 발명을 따르면, 다수의 실외기가 다수의 실내기와 연결되는 경우, 제상운전으로 인한 난방운전의 정지 없이, 충분한 난방능력을 제공할 수 있는 장점이 있다. 즉, 연속적으로 난방 사이클을 운전할 수 있는 장점이 있다.
또한, 제상운전 중인 실외기(또는 실외유닛)내 압축기 주파수와 난방운전 중인 실외기(또는 실외유닛)내 압축기 주파수 상승을 유도할 수 있기 때문에, 난방능력을 추가적으로 향상시킬 수 있다.
또한, 종래의 모든 실내팬이 오프(Off)되어 운전되는 역 사이클 제상운전 대비, 본 발명의 실시예에 따른 어큐뮬레이터는 내부에서 열교환을 통해 누적되는 액상냉매를 증발시킬 수 있으므로 제상운전시 유량을 극대화하고 압축기의 습압축을 방지할 수 있다.
또한, 빌딩 등의 대용량 공기조화기에서의 난방 에너지를 절감할 수 있으며, 제상운전시 발생하는 난방성능 감소를 최소화할 수 있다. 따라서, 상대적으로 절전이 가능하며 유지비용을 감소시켜 경제적인 장점이 수 있다.
또한, 종래 제상수에 의한 재결빙 등 불완전 제상 문제를 해결할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다수의 실외기와 다수의 실내기가 연결된 모습을 보여주는 개략도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 구성을 보여주는 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 어큐뮬레이터를 보여주는 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 제상운전시 냉매 흐름을 보여주는 도면
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다수의 실외기와 다수의 실내기가 연결된 모습을 보여주는 개략도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 구성을 보여주는 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 어큐뮬레이터를 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는, 냉동사이클을 형성하기 위한 다수의 실외기(OU1,OU2) 및 다수의 실내기(IU1,IU2)를 포함할 수 있다.
그리고 상기 공기조화기는, 상기 다수의 실외기(OU1,OU2)와 상기 다수의 실내기(IU1,IU2)를 연결하는 실내기관(3) 및 실내액관(6)을 더 포함할 수 있다.
상기 실내기관(3)에는 기상 냉매가 유동할 수 있으며, 상기 실내액관(6)에는 액상 냉매가 유동할 수 있다. 일례로, 난방운전인 경우, 상기 실내기관(3)에는 고온, 고압의 기상 냉매가 유동하고, 상기 실내액관(6)에는 응축된 액상 또는 2상(2-phase) 냉매가 유동할 수 있다. 냉방운전인 경우, 상기 실내기관(3)에는 증발된 기상 냉매가 유동하고, 상기 실내액관(6)에는 응축된 액상 또는 2상(2-phase) 냉매가 유동할 수 있다.
상기 다수의 실내기(IU1,IU2)는 상기 실내기관(3)와 상기 실내액관(6) 사이에 병렬로 연결될 수 있다. 그리고 상기 다수의 실외기(OU1,OU2)는 상기 실내기관(3)와 상기 실내액관(6) 사이에 병렬로 연결될 수 있다. 즉, 상기 다수의 실외기(OU1,OU2)는 다수의 실내기(IU1,IU2)로부터 연장되는 실내액관(6)과 실내기관(3)에 병렬로 연결될 수 있다.
상기 실내기관(3)은 상기 다수의 실외기(OU1,OU2)의 일측에서 유로를 합지하도록 연장될 수 있다. 일례로, 상기 실내기관(3)은 상기 다수의 실외기(OU1,OU2) 중 각각의 실외기에 구비되는 기관밸브(25,250)로부터 합지되도록 연장될 수 있다.
그리고 상기 실내기관(3)은 합지점에서 상기 다수의 실내기(IU1,IU2)의 일측으로 연장될 수 있다. 일례로, 상기 실내기관(3)은 상기 다수의 실내기(IU1,IU2) 중 각각의 실내기로 분지되도록 연장될 수 있다.
상기 실내액관(6)은 상기 다수의 실내기(OU1,OU2)의 타측에서 유로를 합지하도록 연장될 수 있다. 그리고 상기 실내액관(6)은 합지점에서 상기 다수의 실외기(OU1,OU2)의 타측으로 연장될 수 있다. 일례로, 상기 실내액관(6)은 상기 다수의 실외기(OU1,OU2) 중 각각의 실외기에 구비되는 액관밸브(26,260)로 분지되도록 연장될 수 있다.
또 달리 표현하면, 상기 다수의 실내기(IU1,IU2)와 공통적으로 연결되는 실내액관(6) 및 실내기관(3)에는, 상기 다수의 실외기(OU1,OU2)가 공통적으로 연결될 수 있다.
보다 상세히, 상기 다수의 실외기(OU1,OU2) 중 각각의 실외기에 구비되는 실외액관(50,500)은, 공통된 실내액관(6)으로 연결(또는 접속)되며, 상기 각각의 실외기에 구비되는 실내연결배관(24,240)은 공통된 실내기관(3)으로 연결(또는 접속)된다.
상기 실내액관(6)에는 실내팽창밸브(4,4’,4’’)가 설치될 수 있다. 일례로, 상기 실내팽창밸브(4,4’,4’’)는 다수의 실내기(IU1,IU2) 중 각각의 실내기로 연장되는 배관 마다 설치할 수 있다.
설명의 편의를 위해 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는 2개의 실외기가 연결되는 것을 기준으로 설명하도록 한다. 물론, 실내기관(3)과 실내액관(6)에 연결되는 실외기의 수는 이에 한정되지 않는다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 실외기(OU1,OU2)는, 제 1 실외기(OU1) 및 제 2 실외기(OU2)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 실외기(OU1) 및 상기 제 2 실외기(OU2)는, 상기 실내기관(3)과 상기 실내액관(6)에 의해 병렬로 연결될 수 있다.
상기 제 1 실외기(OU1)와 상기 제 2 실외기(OU2)의 구성은 서로 동일하다. 따라서, 이하에서 설명하는 제 1 실외기(OU1)의 상세한 구성은 제 2 실외기(OU2)의 구성에 대한 설명에 원용하도록 한다.
다만, 제 1 실외기(OU1)의 구성과 제 2 실외기(OU2)의 구성을 구분하기 위해, 상기 제 1 실외기(OU)의 구성 앞에는 “제 1”이라 칭할 수 있으며, 상기 제 2 실외기(OU)의 구성 앞에는 “제 2”라 칭할 수 있다.
상기 제 1 실외기(OU1)는 냉매를 압축하는 압축기(10), 상기 압축기(10)로부터 토출된 냉매의 유동 방향을 전환할 수 있는 사방밸브(20), 실외공기와 냉매를 열교환시키는 실외열교환기(30), 공기유동을 발생시키는 실외팬(미도시), 냉매를 팽창시킬 수 있는 실외팽창밸브(40) 및 상기 압축기(10)의 흡입측에 연결되는 어큐뮬레이터(60)를 포함할 수 있다.
상기 압축기(10)의 토출측에는 상기 사방밸브(20)로 연장되는 토출관(11)이 구비될 수 있다. 상기 압축기(10)로부터 토출되는 냉매는 상기 토출관(11)을 따라 상기 사방밸브(20)로 유동할 수 있다.
그리고 상기 토출관(11)에는 냉매가 압축기(10)로 역류하는 것을 방지하기 위한 토출밸브(12)가 설치될 수 있다. 일례로, 상기 토출밸브(12)는 체크밸브를 포함할 수 있다.
상기 압축기(10)로부터 토출되는 냉매는, 압축과정을 거쳐 고온, 고압의 기상 상태가 된다. 그리고 상기 기상 냉매는 상기 사방밸브(20)로 유입되어 실외열교환기(30) 또는 다수의 실내열교환기(5,5’,5’’)로 유동할 수 있다.
일례로, 냉방운전으로 작동하는 경우, 상기 압축기(10)로부터 토출된 냉매는 응축기 기능을 수행하는 실외열교환기(30)로 유동할 수 있다. 또한, 난방운전으로 작동하는 경우, 상기 압축기(10)로부터 토출된 냉매는 응축기 기능을 수행하는 실내열교환기(5’,5’,5’’)로 유동할 수 있다.
상기 사방밸브(20)에는 상기 실외열교환기(30)와 연결되는 실외연결배관(23)과, 상기 다수의 실내열교환기(5,5’,5’’)로 가이드하기 위해 기관밸브(25)에 연결되는 실내연결배관(24)과, 어큐뮬레이터(60)로 연장되는 어큠관(29)이 결합될 수 있다.
상기 사방밸브(20)는 난방 또는 냉방운전에 따라 전환동작을 수행하여, 상기 토출관(11)으로부터 유입된 냉매의 유동을 가이드할 수 있다.
상기 어큠관(29)에 의해 상기 어큐뮬레이터(60)로 유입되는 냉매는, 증발과정을 거쳐 저온, 저압 상태인 냉매이다.
그리고 상기 어큐뮬레이터(60)로 유입된 냉매 중 기상냉매는, 흡입관(13)을 통해 상기 압축기(10)로 유입될 수 있다. 상기 흡입관(13)은 상기 어큐뮬레이터(60)의 토출측으로부터 상기 압축기(10)의 흡입측으로 연장할 수 있다.
상기 실내연결배관(24)은 기관밸브(25)에 결합할 수 있다.
상기 기관밸브(25)는 다수의 실내열교환기(5,5’,5’’)로 연장되는 실내기관(3)과 상기 실내연결배관(24)을 연결할 수 있다.
그리고 상기 기관밸브(25)는 상기 실내연결배관(24) 및 상기 실내기관(3)을 유동하는 냉매의 유량을 조절할 수도 있다.
상기 실외연결배관(23)은 상기 실외열교환기(30)의 일측으로 연장할 수 있다.
상기 실외열교환기(30)는 실외팬의 송풍에 의하여 유동하는 냉매의 열교환을 수행할 수 있다.
상기 실외팽창밸브(40)는 상기 실외열교환기(30)의 타측에 구비되는 유동관(35)에 설치될 수 있다. 상기 실외팽창밸브(40)는 전자팽창밸브(EEV)를 포함할 수 있다.
상기 유동관(35)은 상기 실외열교환기(30)로부터 실외액관(50)으로 연장될 수 있다.
상기 유동관(35)에는, 상기 실외팽창밸브(40) 및 냉매의 역류를 방지하기 위한 체크밸브(42)가 설치될 수 있다. 그리고 상기 실외팽창밸브(40) 및 상기 체크밸브(42)는 병렬로 연결될 수 있다. 일례로, 상기 실외팽창밸브(40)와 상기 체크밸브(42)는 병렬 연결되도록 상기 유동관(35)으로부터 분기된 배관에 각각 설치될 수 있다.
상기 실외액관(50)은 상기 유동관(35)으로부터 상기 실내액관(6)이 결합되는 액관밸브(26)로 연장될 수 있다. 일례로, 상기 실외액관(50)은 상기 실외팽방밸브(40)와 상기 체크밸브(42)에 의해 분기된 유동관(35)이 합지되는 지점으로부터 액관밸브(26)로 연장될 수 있다.
상기 액관밸브(26)의 일측에는 상기 실외액관(50)이 결합하며, 상기 액관밸브(26)의 타측에는 상기 실내액관(6)이 결합할 수 있다.
상기 액관밸브(26)는 상기 실내액관(6) 및 상기 실외액관(50)을 유동하는 냉매의 유량을 조절할 수도 있다.
상기 실외팬(미도시)은 실외공기(또는 외기)를 실외기(OU)로 흡입하여 실외열교환기(30)를 통과시킨 후 다시 실외로 토출시키는 송풍력을 제공할 수 있다.
한편, 실내기(IU1,IU2)는, 실내공기와 냉매를 열교환시키는 실내열교환기(5,5’,5’’), 공기유동을 발생시키는 실내팬(미도시) 및 냉매를 팽창시킬 수 있는 실내팽창밸브(4,4’,4’’)를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 실내기(IU1,IU2)는 다수 개로 구비될 수 있다. 그리고 상기 다수의 실내기(IU1,IU2)는 상기 실내기관(3)과 상기 실내액관(6)에 병렬 연결될 수 있다.
상기 실내연결배관(24)과 기관밸브(25)에 의해 연결되는 실내기관(3)은, 다수의 실내열교환기(5,5’,5’’)의 일측에 연결될 수 있다. 따라서, 상기 실내기관(3)은 기상 냉매가 유동할 수 있다.
상기 다수의 실내열교환기(5,5’,5’’)의 타측에는 액관밸브(26)로 연장되는 실내액관(6)이 구비될 수 있다. 즉, 상기 실내액관(6)은 상기 실내열교환기(5,5’,5’’)와 상기 액관밸브(45)를 연결할 수 있다.
상기 실내팽창밸브(4,4’,4’’)는 각각의 실내열교환기(5,5’,5’’)로 분기되어 연장되는 실내액관(6)에 설치할 수 있다. 상기 실내팽창밸브(4,4’,4’’)는 전자팽창밸브(EEV)를 포함할 수 있다.
상기 실내팬(미도시)은 실내 공기를 실내기(IU)로 흡입하여 실내열교환기(5,5’,5’’)를 통과시킨 후 다시 실내로 토출시키는 송풍력을 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 제 1 실외기(OU1)는 기상 냉매가 유동하는 배관이 결합하는 기관밸브(25) 및 액상 냉매가 유동하는 배관이 결합하는 액관밸브(26)를 포함할 수 있다.
상기 기관밸브(25) 및 상기 액관밸브(26)는, 개폐동작에 의하여 상기 다수의 실내기(IU1,IU2)와 상기 실외기(OU) 사이의 냉매유동을 조절할 수 있다. 일례로, 상기 기관밸브(25) 및 상기 액관밸브(26)는, 솔레노이드 밸브를 포함할 수 있다.
상기 실내연결배관(24)은 상기 기관밸브(25)의 일측에 결합할 수 있다. 여기서, 기관밸브(25)의 일측은 제 1 실외기(OU1)의 내측으로 이해할 수도 있다.
그리고 상기 기관밸브(25)의 타측에는 상기 다수의 실내열교환기(5,5’,5’’)로 연장되는 실내기관(3)이 결합할 수 있다.
한편, 상기 실외액관(50)은 상기 액관밸브(26)의 일측에 결합할 수 있다. 여기서, 액관밸브(26)의 일측은 제 1 실외기(OU1)의 내측으로 이해할 수도 있다.
그리고 상기 액관밸브(26)의 타측에는 상기 다수의 실내열교환기(5,5’,5’’)로부터 연장되는 실내액관(6)이 결합할 수 있다.
즉, 상기 기관밸브(25) 및 상기 액관밸브(26)는, 다수의 실내기(IU1, IU2)가 상기 제 1 실외기(OU1)로 접속하기 위한 포트(port) 기능을 수행할 수 있다.
한편, 상기 제 1 실외기(OU1)는 상기 토출관(11)에서 분지되어 상기 유동관(35)으로 연장되는 핫가스관(80) 및 상기 핫가스관(80)에 설치하는 핫가스밸브(85)를 더 포함할 수 있다.
상기 핫가스관(80)은 상기 압축기(10)로부터 토출되는 고온, 고압의 기상 냉매를 상기 실외열교환기(30)로 유입시키기 위해 상기 토출관(11)의 분 지점(81)에서 분지되어 상기 유동관(35)의 합지점(33)으로 연장될 수 있다.
상기 토출관(11)의 분지점(81)은 상기 토출밸브(12)의 설치 위치 보다 상기 압축기(10)의 흡입측에 가깝게 위치할 수 있다.
상기 유동관(35)의 합지점(33)은 상기 실외팽창밸브(40)와 상기 실외열교환기(30) 사이에 위치할 수 있다.
상기 핫가스밸브(85)는 전자팽창밸브(EEV)를 포함할 수 있다. 그리고 상기 핫가스밸브(85)는 실외열교환기(30)의 제상이 필요할 때 개방(Open)될 수 있다. 일례로, 상기 실외열교환기(30)의 제상이 필요할 때, 상기 핫가스밸브(80)는 완전 개방(Full Open)되어 상기 토출관(11)으로 토출되는 고온, 고압의 기상 냉매 중 일부를 상기 핫가스관(80)으로 유입시킬 수 있다.
상기 핫가스관(80)으로 유입된 냉매를 “핫가스 냉매”라고 이름할 수 있다.
제상운전 시, 상기 핫가스 냉매는 상대적으로 높은 온도를 가지므로, 상기 핫가스 냉매가 상기 실외열교환기(30)로 유입되면 상기 실외열교환기(30)의 표면의 서리를 녹여줄 수 있다.
또한, 상기 제 1 실외기(OU1)는 상기 실내연결배관(24)으로부터 분지되어 상기 어큐뮬레이터(60)로 연장되는 바이패스관(71) 및 상기 어큐뮬레이터(60)로부터 상기 실외액관(50)의 일 지점(52)으로 연장되는 패스관(72), 상기 패스관(72)에 설치하는 패스밸브(73) 및 체크밸브(74)를 더 포함할 수 있다.
상기 바이패스관(71)은 난방운전 중 제상운전 돌입 시, 상기 압축기(10)로부터 배출된 고온, 고압의 기상 냉매를 어큐뮬레이터(60)로 유입시킬 수 있다.
여기서, 상기 바이패스관(71)으로 유입된 냉매를 “바이패스 냉매”라고 이름할 수 있다.
상기 제상운전 시, 상기 어큐뮬레이터(60)는, 상기 어큠관(29)에서 유입된 2상 또는 액상 냉매와 상기 고온, 고압의 기상 냉매가 열교환되도록 형성할 수 있다. 이에 대한 상세한 구조는 후술하도록 한다.
상기 바이패스관(71)에 의해 상기 어큐뮬레이터(60)로 유입된 바이패스 냉매는, 상기 어큠관(29)으로부터 상기 어큐뮬레이터(60)로 유입된 냉매와 열교환된 후, 상기 패스관(72)으로 유입될 수 있다.
즉, 상기 패스관(72)은 상기 열교환된 바이패스 냉매가 유입되도록 상기 어큐뮬레이터(60)와 연결될 수 있다. 또한, 상기 패스관(72)은 상기 바이패스관(71)과 연통할 수 있다.
상기 패스관(72)은 상기 어큐뮬레이터(60)로부터 상기 실외액관(50)의 일 지점(52)으로 연장할 수 있다. 여기서, 상기 실외액관(50)의 일 지점(52)은 “패스 합지점”이라 이름할 수 있다.
상기 실외액관(50)의 일 지점(52)은 상기 액관밸브(26)와 상기 실외팽창밸브(40)의 사이에 위치할 수 있다. 일례로, 상기 실외액관(50)의 일 지점(52)은 상기 실외팽창밸브(40)와 병렬 연결되는 체크밸브(42)의 합지점과 상기 액관밸브(26) 사이에 위치할 수 있다.
이에 의하면, 제상운전 시, 상기 패스관(72)을 통해 상기 실외액관(50)의 일 지점(52)으로 유입되는 상기 열교환된 바이패스 냉매를 상기 액관밸브(26)를 통해 상기 실내액관(6)으로 유입시킬 수 있다.
상기 패스밸브(73)는 제상운전 시 개방(Open)될 수 있다. 일례로. 상기 패스밸브(73)는 솔레노이드 밸브를 포함할 수 있다.
상기 제상운전 시, 상기 패스밸브(73)가 개방되면, 상기 압축기(10)와 연결되는 실내연결배관(24)의 고온, 고압의 기상 냉매 중 일부가 상기 바이패스관(71)으로 유입될 수 있다.
상기 체크밸브(74)는 상기 실외액관(50)의 일 지점(52)과 상기 패스밸브(73)의 사이에 위치하는 상기 패스관(72)에 설치할 수 있다.
상기 체크밸브(74)는 상기 패스밸브(73)을 통과하여 상기 실외액관(50)의 일 지점으로 유동하는 상기 패스관(72)의 냉매를 허용하고, 상기 실외액관(50)의 일 지점(52)에서 상기 패스관(72)으로 유입되는 냉매를 차단하는 기능을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 어큐뮬레이터(60)는 상기 어큠관(29)으로부터 유입되는 2상 또는 액상 냉매와 상기 바이패스관(71)으로부터 유입되는 냉매 간의 열교환을 수행하도록 형성할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 어큐뮬레이터(60)는 내부공간(62a)을 형성하는 케이스(62), 상기 내부공간(62a)과 연통되도록 상기 케이스(62)에 형성되는 어큠관연결부(63) 및 상기 내부공간(62a)에 위치하는 가이드관(64)을 포함할 수 있다.
상기 케이스(62)는 원통 형상을 가질 수 있다.
상기 어큠관연결부(63)는 상기 어큠관(29)과 결합할 수 있다. 따라서, 상기 어큠관(29)을 유동하는 냉매는 상기 내부공간(62a)으로 유입될 수 있다. 일례로, 상기 어큠관연결부(63)는 상대적으로 상기 케이스(62)의 상부에 형성될 수 있다.
그리고 상기 어큠관연결부(63)를 통해 상기 내부공간(62a)으로 유입되는 냉매 중 액상 냉매는 상기 내부공간(62a)의 하부에 축적될 수 있다. 그리고 상대적으로 가벼운 기상 냉매는 상기 내부공간(62a)의 상부를 차지할 수 있다.
상기 가이드관(64)은 상기 내부공간(62a)에 존재하는 기상 냉매를 유입시켜 상기 흡입관(13)으로 가이드할 수 있다.
상기 가이드관(64)은 상기 케이스(62)의 상면으로부터 소정의 거리만큼 하방으로 이격되도록 상기 내부공간(62a)의 중심축을 따라 연장될 수 있다. 여기서, 상기 케이스(62)의 상면은 상기 내부공간(62a)의 상면을 규정할 수 있다. 일례로, 상기 가이드관(64)은 원통 형상을 가질 수 있다.
상기 가이드관(64)은 상단은, 상기 내부공간(62a)의 기상 냉매가 용이하게 유입되도록 경사지게 절단하여 형성할 수 있다.
또한, 상기 가이드관(64)은 상기 케이스(62)의 하면을 관통하도록 연장될 수 있다. 일례로, 상기 가이드관(64)은 상기 케이스(62)의 하면을 관통하여 상방으로 절곡되도록 연장될 수 있다.
상기 케이스(62)의 외측에 위치하는 상기 가이드관(64)의 단부에는, 상기 흡입관(13)이 결합하는 흡입관연결부(64a)가 형성될 수 있다. 상기 흡입관연결부(64a)에 상기 흡입관(13)이 결합함으로써, 상기 가이드관(64)으로 유입된 기상 냉매를 상기 압축기(10)의 흡입측으로 유입시킬 수 있다.
또한, 상기 어큐뮬레이터(60)는 상기 가이드관(64)을 다수 회 권취하도록 연장되는 패스연장관(66), 상기 패스연장관(66)의 일 단부로부터 상기 케이스(62)를 관통하도록 연장되는 바이패스관연결부(65) 및 상기 패스연장관(66)의 타 단부로부터 상기 케이스를 관통하도록 연장되는 패스관연결부(67)를 더 포함할 수 있다.
상기 패스연장관(66)은 상기 내부공간(62a)에 위치하는 상기 가이드관(64)의 외주면을 둘러싸도록 연장될 수 있다. 일례로, 상기 패스연장관(66)은 상기 가이드관(64)을 상하 방향으로 둘러싸도록 연장될 수 있다. 그리고 상기 패스연장관(66)은 나선형으로 연장될 수 있다.
상기 바이패스관연결부(65)는 상기 패스연장관(66)의 상단으로부터 상기 케이스(62)의 외측으로 연장될 수 있다.
그리고 상기 바이패스관연결부(65)는 상기 바이패스관(71)과 결합할 수 있다. 따라서, 제상운전시 상기 바이패스관(71)으로 유입된 상대적으로 고온의 바이패스 냉매는 상기 바이패스관연결부(65)를 통해 상기 패스연장관(66)으로 유동할 수 있다.
상기 내부공간(62a)에 축적된 상대적으로 저온의 냉매는 상기 패스연장관(66)을 유동하는 상대적으로 고온의 바이패스 냉매와 열교환 할 수 있다.
그리고 상기 패스연장관(66)의 바이패스 냉매와 열교환한 내부공간(62a)의 액상 냉매는 기상 냉매로 기화될 수 있다. 상기 기상 냉매는 상기 가이드관(64)으로 유입되어 압축기(10)로 흡입될 수 있다.
또한, 상기 패스관연결부(67)는 상기 패스연장관(66)의 하단으로부터 상기 케이스(62)의 외측으로 연장될 수 있다. 그리고 상기 패스관연결부(67)는 상기 패스관(72)과 결합할 수 있다.
상기 패스연장관(66)의 바이패스 냉매는, 상기 내부공간(62a)에 축적된 상대적으로 저온의 냉매와 열교환하여 응축될 수 있다. 즉, 상기 바이패스 냉매는 상기 패스연장관(66)을 통과하면서 액상 상태가 될 수 있다.
즉, 상기 패스관연결부(67)를 통해 상기 패스관(72)으로 유입되는 바이패스 냉매는 액상 냉매일 수 있다.
그리고 상기 바이패스 냉매는, 상기 패스관(72)의 패스밸브(74)를 통과하면서, 사이클의 고압 보다 낮은 압력을 형성할 것이다. 따라서, 제상운전시, 상기 실외액관(50)의 패스 합지점(52)으로 유입되는 바이패스 냉매는, 상기 액관밸브(26)를 통과하여 난방운전을 유지하는 다른 실외기로 유동하는 실내액관(6)의 냉매와 합지될 수 있다.
또한, 상기 어큐뮬레이터(60)는 리시버(61)와 일체로 형성할 수도 있다. 일례로, 상기 어큐뮬레이터(60)의 내부공간(62a)의 상부를 구획하여, 리시버(61)를 형성할 수 있다.
이 경우, 상기 리시버(61)를 둘러싸는 외주면에는 상기 유동관(35)과 연결되는 리시버유입구(61a)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 리시버(61)를 둘러싸는 외주면에는 상기 리시버(61)에 저장된 냉매를 상기 어큐뮬레이터(60)로 배출시키기 위한 리시버출구(61b)가 형성될 수 있다.
상기 리시버출구(61b)에는, 상기 어큐뮬레이터(60)의 내부공간(62a)과 연통되도록 상기 케이스(62)에 형성된 리시버연결부(61e)로 연장되는 리시버 연결배관(61c)이 결합할 수 있다.
상기 리시버 연결배관(61c)에는 상기 리비서(61)에 저장된 냉매의 출입을 제어하는 리시버 출구밸브(61d)가 설치될 수 있다.
이에 의하면, 상기 리시버 출구밸브(61d)의 개폐 동작에 따라 상기 리시버(61)에 저장된 냉매는 상기 어큐뮬레이터(60)로 토출된 후 상기 실외기(OU1,OU2) 및 실내기(IU1,IU2)를 순환할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 제 2 실외기(OU2)의 구성은 제 1 실외기(OU1)의 구성과 동일하다. 따라서, 상기 제 2 실외기(OU2)의 구성, 예를 들어, 압축기(100), 토출관(110), 토출밸브(120), 사방밸브(200), 실외연결배관(230), 실외열교환기(300), 유동관(350), 실외팽창밸브(400), 실외액관(500), 액관밸브(260), 기관밸브(250), 실내연결배관(240), 어큠관(290), 어큐뮬레이터(600), 바이패스관(710), 패스관(720), 패스밸브(730), 체크밸브(740), 핫가스관(800), 핫가스밸브(850) 등에 대한 설명은 상술한 제 1 실외기(OU1)의 구성에 대한 설명을 원용하도록 한다.
또한, 상술한 바와 같이, 이하에서 상기 제 1 실외기(OU1)의 구성과 상기 제 2 실외기(OU2)의 구성을 구분하기 위해, “제 1” 또는 “제 2”를 칭하여 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 제상운전시 냉매 흐름을 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, 제상운전이 수행되기 전, 상기 제 1 실외기(OU1) 및 상기 제 2 실외기(OU2)는 난방운전이 수행될 수 있다.
상기 제 1 실외기(OU1)를 기준으로 난방운전시 냉매의 사이클을 설명하도록 한다.
상기 제 1 압축기(10)로부터 토출되는 냉매는 고온, 고압의 기상 냉매이다. 그리고 상기 냉매는 상기 제 1 토출관(11)을 통해 제 1 사방밸브(20)를 거쳐 제 1 실내연결배관(24)으로 유동할 수 있다.
그리고 상기 냉매는 상기 제 1 기관밸브(25)를 통과하여 상기 실내기관(3)으로 유입될 수 있다. 물론, 상기 제 2 실외기(OU2)에서도 마찬가지로 제 2 기관밸브(250)를 통과하여 상기 실내기관(3)으로 제 2 압축기(100)로부터 압축된 기상 냉매가 유입될 것이다. 이때, 상기 패스밸브(73,730) 및 핫가스밸브(85,850)는 폐쇄(Close)될 수 있다.
상기 실내기관(3)에서 합지된 고온, 고압의 기상 냉매(또는 압축 냉매)는 다수의 실내기 마다 구비되는 실내열교환기(5,5’,5’’)로 유입되도록 분지될 수 있다. 그리고 상기 실내열교환기(5’,5’,5’’)를 통과한 냉매는 응축되어 액상 상태이며, 실내액관(6)에서 합지될 수 있다. 이때, 상기 실내팽창밸브(4,4’,4’’)는 완전 개방(Full Open)될 수 있다.
이때, 상기 실내액관(6)을 유동하는 응축 냉매는 제 1 액관밸브(26) 및 제 2 액관밸브(260)로 유동하도록 분지될 수 있다.
제 1 실외기(OU1)를 기준으로, 상기 제 1 액관밸브(26)를 통해 상기 제 1 실외액관(50)으로 유입된 응축 냉매는 제 1 실외팽창밸브(40)를 통과하면서 팽창되고, 이후, 제 1 실외열교환기(30)를 통과하면서 증발할 수 있다.
그리고 상기 제 1 실외열교환기(30)를 통과한 증발 냉매는 상기 사방밸브(20)를 거쳐 제 1 어큐뮬레이터(60)로 유입될 수 있다. 상기 제 1 어큐뮬레이터(60)에서 기상 냉매는 제 1 흡입관(13)에 의해 상기 제 1 압축기(10)로 유입될 수 있다.
상기 제 2 실외기(OU2)도 난방운전에서는 상기 제 1 실외기(OU1)와 동일한 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
한편, 상기 제 1 실외기(OU1)는 난방운전을 유지한 상태에서, 상기 제 2 실외열교환기(300)의 표면에 착상 현상이 발생할 수 있다. 즉, 상기 제 1 실외기(OU1)는 난방운전을 유지하고 상기 제 2 실외기(OU2)는 제상운전이 필요할 수 있다.
이하에서는 상기 제 2 실외기(OU2)가 제상운전에 돌입하는 것을 기준으로 설명하도록 한다.
상기 제 2 실외기(OU2)가 제상운전에 돌입하면, 상기 제 2 압축기(100)로부터 토출되는 냉매 중 일부(“핫가스 냉매”)를, 제 2 실외열교환기(300)의 입구측으로 제공할 수 있다.
즉, 제상운전이 필요한 상기 제 2 실외기(OU2)는 제 2 사방밸브(200)의 절환없이 난방운전과 동일한 밸브제어 상태에서, 제 2 핫가스밸브(850)를 완전 개방(Full Open)시킬 수 있다.
그리고 불필요한 에너지 소모를 방지하고 냉매 유량을 난방운전에 집중하기 위해 제 2 실외팽창밸브(400)는 폐쇄될 수 있다.
따라서, 상기 제 2 압축기(200)로부터 토출된 고온, 고압의 기상 냉매 중 일부는 제 2 핫가스관(800)으로 유입되고, 상기 제 2 핫가스관(800)으로 유입된 냉매(“핫가스 냉매”)는 상기 제 2 실외열교환기(300)로 유입될 수 있다.
상기 핫가스 냉매는 상기 제 2 실외열교환기(300)를 통과하면서 상기 제 2 실외열교환기(300)의 표면에 착상된 서리를 녹여줄 수 있다. 이때, 상기 핫가스 냉매는 제상열량을 소모하고 응축되면서 2상 또는 액상 상태가 될 수 있다.
즉, 상기 제 2 실외열교환기(300)에서 열교환된 핫가스 냉매는 상기 제 2 실외열교환기(300) 출구측에 구비되는 제 2 실외연결배관(230)에 2상(2-phase) 또는 액상 상태로 유입될 수 있다.
상기 제 2 실외연결배관(230)에 유입된 냉매는 제 2 사방밸브(200)를 거쳐 제 2 어큐뮬레이터(600)로 유입될 수 있다.
상기 제 2 어큐뮬레이터(600)는 유입되는 2상 또는 액상 상태의 냉매와, 제 2 압축기(100)의 토출측에서 제 2 바이패스관(710)을 통해 유입되는 고온, 고압의 바이패스 냉매를 열교환시킬 수 있다. 이때, 상기 제 2 패스밸브(730)는 개방(Open)될 수 있다.
상세히, 상기 제 2 어큐뮬레이터(600)의 내부공간(62a)으로 유입된 2상 또는 액상 상태의 냉매는, 상기 가이드관(64)을 다수 회 권취하도록 연장되는 패스연장관(66)을 통과하는 상기 바이패스 냉매와 열교환 할 수 있다.
이에 의하면, 상기 내부공간(62a)에서 액상 상태의 냉매는 상기 열교환에 의해 증발(또는 기화)되어 기상 상태가 되고, 상기 내부공간(62a)에 축적된 기상 냉매는 상기 가이드관(64)으로 유입될 수 있다.
상기 가이드관(64)으로 유입된 기상 냉매는 제 2 흡입관(130)을 통해 제 2 압축기(300)의 흡입측으로 유입될 수 있다.
한편, 상기 제 2 어큐뮬레이터(600)에서 열교환된 바이패스 냉매는, 상대적으로 저온인 상기 2상 또는 액산 상태의 냉매와 열교환되면서 응축될 수 있다. 그리고 상기 응축된 바이패스 냉매는 제 2 패스관(720)으로 유입될 수 있다.
상기 제 2 패스관(720)으로 유입된 바이패스 냉매는 제 2 패스밸브(730) 및 제 2 체크밸브(740)를 거쳐 제 2 실외액관(500)으로 유입될 수 있다.
상기 제 2 실외액관(500)으로 유입되는 바이패스 냉매는, 냉동사이클의 고압 보다 낮은 압력(“중간압”을 가질 수 있다.
한편, 상기 제 2 패스밸브(730)는 개도 조절을 통하여, 상기 바이패스 냉매를 상태를 조절할 수도 있을 것이다.
그리고 상기 바이패스 냉매는, 상기 제 2 액관밸브(260)를 통해 실내액관(6)으로 유입되어 상기 제 1 액관밸브(26)로 유동할 수 있다. 그리고 난방운전을 유지하고 있는 상기 제 1 실외기(OU1)의 냉매 순환에 합류할 수 있다.
이에 의하면, 종래와 달리 제상운전이 필요한 실외열교환기(300)의 보다 완전한 제상을 수행할 수 있는 동시에, 난방운전을 유지하는 실외기(OU1)의 사이클로 냉매유량을 전달할 수 있기 때문에, 충분한 난방열량을 확보할 수 있다. 또한, 제상운전 시에도 난방성능을 유지 또는 향상시킬 수 있다. 또한, 난방운전 중 제상운전 돌입으로 인한 불필요한 에너지 소모 및 낭비를 최소화시킬 수 있으므로 경제적인 장점이 있다.
즉, 다수의 실외기(OU1,OU2)를 한대씩 나누어 제상운전을 수행함으로써 연속적이면서도 난방성능의 감소를 최소화하는 난방운전을 제공할 수 있다. 더하여, 종래 모든 실내기가 오프(OFF)되는 역 사이클 제상방식에 비해 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
10: 제 1 압축기 100: 제 2 압축기
30: 제 1 실외열교환기 300: 제 2 실외열교환기
71: 제 1 바이패스관 710: 제 2 바이패스관
72: 제 1 패스관 720: 제 2 패스관
80: 제 1 핫가스관 800: 제 2 핫가스관

Claims (16)

  1. 실내열교환기를 포함하는 다수의 실내기; 및
    상기 다수의 실내기로부터 연장되는 실내액관과 실내기관에 병렬로 연결되는 다수의 실외기를 포함하며.
    상기 실외기는,
    냉매를 압축시키는 압축기;
    상기 압축기로부터 토출되는 압축냉매를 가이드하는 토출관;
    상기 토출관과 연결되며, 상기 압축냉매를 실외열교환기 또는 상기 실내열교환기로 유동하도록 절환되는 사방밸브;
    상기 토출관으로부터 분지되어 상기 실외열교환기의 일측에 구비되는 유동관으로 연장되는 핫가스관;
    상기 유동관으로부터 상기 실내액관이 결합되는 액관밸브로 연장되는 실외액관;
    상기 사방밸브로부터 상기 실내기관이 결합되는 기관밸브로 연장되는 실내연결배관;
    상기 핫가스관에 설치하는 핫가스밸브; 및
    상기 유동관에 설치하는 실외팽창밸브를 포함하는 공기조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 실외기 중 어느 하나의 실외기가 제상운전을 수행하는 경우, 상기 제상운전을 수행하는 실외기는, 상기 실외팽창밸브를 폐쇄하고, 상기 핫가스밸브를 개방하는 공기조화기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제상운전을 수행하지 않는 나머지 실외기는 난방운전을 유지하는 공기조화기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 실외기는,
    상기 압축기의 흡입측에 연결되는 어큐뮬레이터;
    상기 사방밸브로부터 상기 어큐뮬레이터로 연장되는 어큠관;
    상기 실내연결배관으로부터 분지되어 상기 어큐뮬레이터로 연장되는 바이패스관; 및
    상기 바이패스관과 연통되며, 상기 어큐뮬레이터로부터 상기 실외액관의 패스 합지점으로 연장되는 패스관을 더 포함하는 공기조화기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 어큐뮬레이터는, 상기 바이패스관을 통해 유입된 바이패스 냉매와 상기 어큠관을 통해 유입된 냉매를 열교환시키는 공기조화기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 실외기는,
    상기 패스관에 설치하는 패스밸브를 더 포함하며,
    상기 패스밸브는 상기 패스관으로 유입되는 열교환된 상기 바이패스 냉매의 유량을 조절하는 공기조화기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 다수의 실외기 중 어느 하나의 실외기가 제상운전을 수행하는 경우, 상기 제상운전을 수행하는 실외기는, 상기 패스밸브를 개방하고, 상기 실외팽창밸브를 폐쇄하는 공기조화기.
  8. 제 7 항에 있어서.
    상기 실외액관으로 유입되는 냉매는, 상기 실내액관을 통하여 상기 제상운전을 수행하지 않는 나머지 실외기로 유입되는 공기조화기.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 실외기는,
    상기 패스밸브와 상기 패스 합지점의 사이에 위치하도록 상기 패스관에 설치하는 체크밸브를 더 포함하며,
    상기 체크밸브는 상기 패스 합지점으로 향하는 냉매의 유동만을 허용하는 공기조화기.
  10. 제 4 항에 있어서,
    상기 어큐뮬레이터는,
    내부공간을 형성하는 케이스;
    상기 내부공간과 연통되도록 상기 케이스에 형성되며, 상기 어큠관이 결합되는 어큠관연결부;
    상기 내부공간에 위치하며, 기상 냉매를 유입하여 상기 압축기의 흡입측으로 가이드하는 가이드관;
    상기 가이드관의 외주면을 다수 회 권취하도록 연장되는 패스연장관; 및
    상기 패스연장관의 일 단부로부터 상기 케이스를 관통하도록 연장되며, 상기 배이패스관이 결합되는 바이패스관연결부를 포함하는 공기조화기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 어큠관에 의해 상기 내부공간으로 유입된 냉매와 상기 패스연장관을 통과하는 바이패스 냉매가 열교환하는 공기조화기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 바이패스 냉매는, 상기 내부공간으로 유입된 냉매와 열교환에 의해 응축되는 공기조화기.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 어큐뮬레이터는 상기 패스연장관의 타 단부로부터 상기 케이스를 관통하도록 연장되며, 상기 패스관이 결합되는 패스관연결부를 더 포함하는 공기조화기.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 어큐뮬레이터는 상기 내부공간의 상부를 구획하여 리시버를 형성하는 공기조화기.
  15. 제 5 항에 있어서,
    상기 다수의 실외기는, 제 1 실외기 및 제 2 실외기를 포함하며,
    상기 실내액관은 상기 제 1 실외기의 액관밸브와 상기 제 2 실외기의 액관밸브에 각각 연결되며,
    상기 실내기관은 상기 제 1 실외기의 기관밸브와 상기 제 2 실외기의 기관밸브에 각각 연결되는 공기조화기.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 실외기의 실외열교환기 및 상기 제 2 실외기의 실외열교환기가 모두 증발기로 작동하는 경우, 상기 제 2 실외기가 제상운전에 돌입할 때, 상기 제 2 실외기의 패스관을 유동하는 바이패스 냉매는, 상기 제 1 실외기의 실외액관으로 유입되는 공기조화기.
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